[发明专利]一种江底对接时盾体内衬砌施工方法

说明书

本发明提出一种江底对接时盾体内衬砌施工方法，涉及盾构施工领域，整体内衬起到支撑盾体的作用，防止盾体发生失稳及变形，同时省去冷冻排管布设，具体包括如下步骤：步骤1：两台盾构机、江底对接后，收回一组盾构油缸，并分别在两台盾构机盾构施工最后一环的盾构管片上焊接一圈止退板；步骤2：在止退板对应位置浇筑局部内衬环梁；步骤3：拆除盾构油缸、割除盾构口字梁及盾构肋板；步骤4：在盾构机中盾区间整圈安装三排冻结孔口管，并浇筑整体内衬，冻结孔口管预埋在整体内衬里，冻结孔口管的端部在整体内衬的外侧；步骤5：在冻结孔口管内进行冻结施工，冻结施工完成进行冻结孔的封堵。

技术领域

本发明涉及盾构施工领域，具体是一种江底对接时盾体内衬砌施工方法。

背景技术

两台盾构机江底对接过程中为了防止盾体发生失稳机后退，需要在盾构机最后一环管片尾部安装止退板，止退板与盾壳通过焊接连接在一起。虽然焊接止退板可以有效解决拆机后千斤顶卸力，从而引起盾体后退的不稳定风险。但是随着止退板的引入，原始盾构机的传力路径会发生变化。如图1所示，未引入止退板时，盾构机初始传力路径为：刀盘前方的水平水土压力通过前盾传递到油缸上，油缸顶推到管片上，盾壳仅承受水土围压。如图2所示，引入止退板后，刀盘前方的水土压力通过止退板传递到管片上。随着盾构机的千斤顶收回，导致盾体传力路径发生变化，刀盘前方的水土压力需由盾壳承担。

由于盾构混凝土管片的刚度是盾壳刚度的15倍，刚度差异大会使连接管片和盾体的止退板受力很不利，若外部有增量荷载，管片变形远小于盾体变形，这种情况止退板有发生剪切破坏的风险。

此外，对接后要在两盾构的前盾和中盾范围内进行冻结施工，冻结施工要在中盾盾壳上进行冻结孔的施工。冻结过程时间长达6个月，盾体传力路径发生变化易造成盾体失稳。

另外，拆机剩余口字梁和肋板导致冻结开孔受限，同时开孔数量多会大大削弱盾体的刚度。还有，冻结过程中，盾体内外温差较大，由于洞内施工温度较高会使贴于盾体外表面的冻土融化产生渗流路径，因此正常冻结施工前会在盾体内侧沿盾构纵向布置多条冷冻排管，如图3和图4所示。而且，冻结过程中，冻胀力很大，会使盾体破坏。

综上所述，传力路径的改变、盾体结构的拆除、冻结开孔和冻结施工周期长等均可能会引发盾体稳定的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，克服现有技术的不足之处，设计一种江底对接时盾体内衬砌施工方法，通过先浇筑内衬，再进行冻结施工，从而保证冻结阶段盾体传力路径不发生变化，整体内衬起到支撑盾体的作用，从而保证盾体的稳定性。

一种江底对接时盾体内衬砌施工方法，包括如下步骤：

步骤1：两台盾构机相向掘进，江底对接后，收回一组盾构油缸，并分别在两台盾构机盾构施工最后一环的盾构管片上焊接一圈止退板，止退板的高度小于盾构管片的厚度；

步骤2：在止退板对应位置浇筑局部内衬环梁，局部内衬环梁的内弧面与盾构管片的内弧面在同一平面；

步骤3：拆除盾构油缸、割除盾构口字梁及盾构肋板；

步骤4：在两个止退板之间的位置安装冻结孔口管，并浇筑整体内衬，冻结孔口管预埋在整体内衬里，冻结孔口管的端部在整体内衬的外侧，在冻结施工操作之前先浇筑整体内衬，整体内衬起到支撑盾体的作用，保证盾体稳定性；

步骤5：在冻结孔口管内进行冻结施工，冻结施工完成进行冻结孔的封堵。

进一步的，步骤4整体内衬浇筑之前在焊接栓钉来保证整体内衬和盾壳形成整体，保证整体内衬和盾壳形成叠合构件，共同受力，增加稳定性。

优选的，在单位一米环宽内，选取直径为25mm，锚定长度为100mm的栓钉5个，间距200mm进行布置，保证焊钉受剪能力的同时降低焊接难度。